Peptit kaplı ve kemoterapötik ilaç yüklü süperparamanyetik demiroksit nanopartiküllerin sentezi ve glioblastoma hücre hattında kullanılmak üzere hipertermi maruziyet sisteminin geliştirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, BİYOFİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FATİH ŞENTÜRK

Danışman: Göknur Güler Öztürk

Özet:

Glioblastoma Multiforme (GBM), yüksek invaziflik ve düşük hayatta kalma ile karakterize IV. derece diffüz gliomadır. Son yıllarda, GBM patogenezinin anlaşılmasında önemli gelişmeler olmasına rağmen, GBM hastalarının ortalama sağ kalım süresi 12-15 ay arasında değişmektedir ve

GBM tedavisinde yeni ve daha etkili tedavi stratejilerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, radyofrekans (RF)-alan kaynaklı hipertermi maruziyet sisteminin üretimi ve

üretilen bu cihazla farklı fonksiyonel özellikler kazandırılan nanopartiküllerin RF-alan hipertermi ile

etkinliğinin arttırılması ve in vitro koşullarda GBM hücrelerinde (T98G) araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, öncelikle, 13,56 MHz frekansta RF-alan hipertermi maruziyet sisteminin tasarımı ve

üretimi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, alternatif manyetik alan (AMF) ile etkileşerek hedef bölgede ısı oluşumu sağlayacak süperparamanyetik demir oksit nanopartiküller (SPDON'lar) sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Elde edilen SPDON’lar, PLGA-b-PEG di-blok ko-polimeri ile kaplanarak, poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) polimerinin biyobozunur/biyouyumluluk, poli(etilen glikol)'ün (PEG) ise makrofajlarca tanınmama özellikleri ile fonksiyonlandırılmış ve manyetik özellikli PLGA (PLGA+SPDON) nanopartiküller (NP'ler) üretilmiştir. Ardından, PLGA+SPDON NP'lere

temozolomid (TMZ) enkapsülasyonu çalışmaları yapılmış, ancak TMZ'nin % enkapsülasyon verimi

(%EE, %4) düşük çıktığından, T98G hücrelerinde etkin toksik doz derişimine ulaşılamamıştır. Bu nedenle, etken madde değiştirilerek GBM tedavisi için potansiyel bir ajan olan kurkumin (CUR)

çalışılmış ve CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler sentezlenerek, bu NP'lere, yüzeylerine fibronektin

yapışma sekansı olan glisin-arjinin-glisin-aspartik asit-serin (GRGDS) peptit konjugasyonu ile

hücresel alım/hedeflendirme fonksiyonu kazandırılmıştır. Ayrıca, üretilen ve farklı biyo-aktif özellik

kazandırılan tüm nanopartiküllerin karakterizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Bu aşamadan

sonra, hücre kültürü deneyleri yapılmıştır ve peptit bağlı CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler 6 kat daha az CUR içermesine rağmen CUR yüklü manyetik PLGA NP'ler ile T98G hücreleri üzerinde 24, 48 ve 72. saatlerde MTT analizlerinde benzer toksik etkiler görülmüştür ve 72. saatte bu etkiler canlı/ölü hücre boyama ve Anneksin V/PI analizleri ile desteklenmiştir. Bu durum, GRGDS ile

fonksiyonelleştirilmiş PLGA NP'lerin hücresel alım/hedeflendirme başarısıyla açıklanabilir. Ayrıca,

RF-hipertermi uygulanan NP'ler, T98G hücrelerinin % canlılık değerlerini RF-hipertermi uygulanmayan PLGA+SPDON, PLGA+SPDON+CUR ve PLGA+SPDON+CUR+GRGDS NP'lere

göre istatistiksel olarak anlamlı derecede azaltmıştır. Sonuç olarak, peptit bağlı kurkumin yüklü

manyetik PLGA NP'lerin RF-hipertermi ile birlikte glioblastoma tedavisinde etkili bir anti-tümör

sistemi olarak kullanılabileceği in vitro deneylerle gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Hipertermi maruziyet sistemi, radyofrekans, manyetik nanopartikül, HUVEC, T98G, glioblastoma, RGD, kurkumin, TMZ, PLGA, PEG